Нормирование теплосчетчиков по количеству теплоты

Данный вопрос более сложный, чем нормирование по расходу, т.к. существует мнение, что теплосчетчики по количеству теплоты вообще не следует нормировать, речь идет о комбинированных теплосчетчиках, состоящих из составных частей, каждая из которых является средством измерения (СИ) со своими метрологическими характеристиками. Логика в данном случае следующая: комбинированные теплосчетчики подлежат поэлементной поверке. В этом случае определяется погрешность каждой составной части теплосчетчика, для которой нормирована погрешность измерения. В этом случае считается, что теплосчетчик в целом можно не поверять и поэтому его можно не нормировать по теплоте. Хотя, нужно отметить, что в [3] указано: «Погрешность теплосчетчика можно оценить, если каждая из составных частей теплосчетчика имеет нормированные характеристики» .

Возникает вопрос: «Нужно ли оценивать погрешность теплосчетчика по вычислению количества теплоты и затем сравнивать ее с нормированной величиной или не нужно?» .

Отметим, что в Правилах п. 5.2.2 четко указано, что теплосчетчики следует нормировать по количеству теплоты, а именно: «Теплосчетчики должны обеспечивать измерение тепловой энергии с относительной погрешностью не более:

• * 5% при разности температур в подающем и обратном трубопроводах от 10 до 20 ОС;
• * 4% при разности температур более 20 ОС" .

Автор долго разбирался, откуда взялись численные значения для 5ОДОП, равные 4, 5, 6%, но потом оказалось, что они взяты из [6]. В соответствии с этим документом для нормирования величины 5Q предлагается таблица, которая, якобы, соответствует нормам международной рекомендации МОЗМ Р 75 «Теплосчетчики», однако в них автор этого не нашел.

Многие разработчики теплосчетчиков ссылаются при нормировании своей продукции на [6]. Справедливости ради надо отметить, что данный документ в настоящее время отменен и заменен на документ [3], в котором данные по нормируемым значениям количества теплоты отсутствуют.

В [2] в части нормирования по количеству теплоты сказано: «Погрешность комбинированных теплосчетчиков не должна превышать арифметической суммы максимально допустимых погрешностей его составных частей» .

Отметим, что мы ведем речь только об одноканальных теплосчетчиках, т. е. теплосчетчиках, состоящих из одного преобразователя расхода, двух преобразователей температуры и одного вычислителя количества теплоты. Правила [1] рассчитаны на применение в системах теплоснабжения теплосчетчиков, измеряющих количество теплоты в закрытых системах и применительно к ним установлены нормы точности измерения количества теплоты. Заметим, что и в [2], и в [4] также нормируются только одноканальные теплосчетчики, предназначенные для закрытых систем теплоснабжения. Но, как видно из вышеизложенного, даже для таких простейших одноканальных измерительных систем нет единого мнения о нормировании погрешности вычисления количества теплоты. Если строго руководствоваться Правилами [1], то большинство теплосчетчиков как единых, так и комбинированных, не укладываются в норму 4% по вычислению количества теплоты, которая приведена в [1], хотя при этом они укладываются в нормы точности вычислений, приведенные в [2, 4, 6].

Проблемы нормирования теплосчетчиков по количеству теплоты тесно связаны с проблемами их поверки. Так в [3] указано, что теплосчетчики подлежат комплектной или поэлементной поверке.

Комплектная поверка — это метод непосредственного сличения поверяемого теплосчетчика с рабочим эталоном (эталонная установка или эталонный теплосчетчик). Однако в России, как известно, эталонные теплосчетчики отсутствуют, и поэтому нельзя говорить о комплектной поверке теплосчетчиков. Однако в соответствии с методикой поверки на некоторые выпускаемые в РФ теплосчетчики они поверяются комплектно, при этом искусственно применяются «эталоны» в виде программных продуктов. Однако при этом возникает вопрос насколько это корректно.

Поэлементная поверка — это поверка, при которой определяют погрешность каждой из составных частей, если для них нормированы метрологические характеристики, и каждого измерительного канала. При этом в соответствии с [3] поверяются отдельно: преобразователи расхода; преобразователи температуры; тепловы-числитель; измерительные каналы — преобразователи расхода — тепловычислитель; измерительные каналы — преобразователи температуры — тепловычислитель; измерительные каналы тепловычислителя по преобразованию и вычислению количества теплоты.

Далее в [3] указано, что погрешность теплосчетчика по вычислению количества теплоты можно оценить по погрешностям составных частей или измерительных каналов. В [2] предлагается алгебраическое сложение максимально допустимых погрешностей измерительных каналов теплосчетчика, в [5] - геометрическое сложение.

Автору приходилось встречаться со следующими фактами.

• 1. В паспорте на теплосчетчик стоит клеймо госповерителя о том, что он поверен. При этом теплосчетчик скомплектован из составных частей, на каждую из которых имеется свое свидетельство о поверке. В состав теплосчетчика входят комплект преобразователей температуры класса B, а в руководстве по эксплуатации указано, что должны использоваться преобразователи температуры класса A. На этом основании энергоснабжающая организация отказалась принимать узел учета с данным теплосчетчиком, мотивируя это тем, что метрологические характеристики его составных частей не соответствуют нормам точности, указанным в нормативно-технической документации (НТД) на данный теплосчетчик. Хотя при этом заметим, что теплосчетчик поверен как целое и поверены его составные части.
• 2. В паспорте на теплосчетчик стоит клеймо госповерителя о приемке и при этом в паспорте не проставлены ни тип, ни заводской номер преобразователей расхода и температуры, стоит только заводской номер тепловычислителя. Покупателю данного теплосчетчика предлагается укомплектовать его самостоятельно на месте эксплуатации поверенными преобразователями расхода и температуры и затем вписать их тип и заводские номера в паспорт теплосчетчика. При этом, естественно, ни о каком нормировании по количеству теплоты речи не идет.

Как было отмечено выше, речь шла о закрытых системах теплоснабжения с одноканальными теплосчетчиками. Вопрос о нормировании многоканальных теплосчетчиков ни в одном из нормативных документов [1−3] не рассматривается.

Однако существует документ [7], а именно: ГОСТ Р 8.591−2002 «Теплосчетчики двухканальные для водяных систем теплоснабжения», в котором рассматриваются вопросы нормирования двухканальных теплосчетчиков, использующихся в открытых системах теплоснабжения. В данном документе предлагается нормировать пределы допускаемой относительной погрешности двухканальных теплосчетчиков по нормированным метрологическим характеристикам СИ, входящих в состав теплосчетчиков и с учетом предельных режимов работы данного теплосчетчика в условиях его эксплуатации. Под предельным режимом работы двухканального теплосчетчика подразумевают соблюдение следующих параметров:

• * максимально возможное значение отношения масс теплоносителя, проходящего по обратному и подающему трубопроводу fmax=(M2/M1)max; для теплосчетчиков, предназначенных для работы без ограничений разбора теплоносителя (O^f^i) принимают значение fmax=1; если в технических документах на теплосчетчик указано значение fmax<1, то нормирование осуществляют для указанного в технических документах значения fmax, например, fmax=0,7 (автор не встречал ни одного теплосчетчика, для которого в его НТД было бы указано значение fmax);
• * минимально возможное значение температуры воды в подающем трубопроводе — t1min;
• * минимально возможное значение температуры холодной воды;
• * минимально возможное значение коэффициента к=(t1-t2)/t2.

В зависимости от этих величин в [7] рассматриваются пределы допускаемой относительной погрешности измерения 5ОДОП. Причем в [7] приведены два численных примера, для которых нормируемое значение погрешности 5ОДОП в обоих случаях получилось одинаковое и равное 4%. Это вызывает большое сомнение, т.к. в одном примере кmin=0,33, что соответствует значению t2=0,67t1 (т.е. при t1=100 ОC получаем t2=67 ОC), а в другом кmin=0,05, что соответствует значению t2=0,95t1 (т.е. при t1=100 ОC получаем t2=95 ОC). Так как в обоих случаях система теплоснабжения открытая с водоразбором, то в обоих случаях мы имеем перегрев «обратки», т. е. оба случая не соответствуют условиям эксплуатации действующих систем теплоснабжения.

Отметим также, что в НТД ни на один теплосчетчик эти предельные режимы эксплуатации не указываются. Очевидно их можно, как это и предполагают Правила, взять из Договора на отпуск тепла, что также сомнительно, и на основании этих данных рассчитать 5ОДОП. Возникает вопрос: «Что делать, если, допустим, получим 5Одоп=10%?» А это вполне допустимый вариант!